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走进磁共振:无辐射的人体内部“透视术”揭秘

2025-12-19 09:44:07 上海交通大学医学院附属新华医院放射科 张佳隽

  磁共振作为当今医学影像领域的一种先进、无辐射、成像清晰的高新技术,被称为人体内部“透视术”。因为它可以让医生看到清晰而详细的人体内部图像,对人体又没有什么影响,因此,它也得到了广泛的应用。那么,磁共振是如何工作的?它有哪些特殊的本领呢?让我们一起走进磁共振的世界,揭开它的神秘面纱。

  一、磁共振检查原理

  磁共振检查是以人体内水分子为介质,利用强大的磁场让人体内水分子中含有的氢原子产生微弱的电子信号后,再由接收器接收然后由电脑进行解读,最终呈现给我们可视化的清晰影像。人体内大约70%都是由水组成,水是由两个氢原子和一个氧原子构成的。氢原子带有一定的磁性,氢原子内有一个质子,像一个小磁铁一样,正常情况下,氢原子内的这些质子磁极指向会杂乱而无序。当人处于一个强磁场环境时,氢原子内的磁极就会开始自动调节为与磁场方向相同的磁极方向,使它们井然有序地排列起来。此时磁共振仪会发出专门的射频脉冲,这个射频脉冲可以导致氢原子内的磁极发生转向,从而产生共振现象。当射频脉冲停止后,氢原子内的磁极又开始慢慢还原成原始状态,在这个还原的过程中会放出微弱的电子信号,这些电子信号被磁共振仪中的接收器接收后,再经过放大、滤波等一系列处理后就会转变成能够被计算机所解读的数据信号。最后电脑会对得到的数据信号进行相关运算,如傅立叶变换等,把得到的数据转化成视觉影像。由于组织内水分子的含量以及结构不一样,因此其释放后的信号强度和恢复时间也是不一样的。磁共振图像能将人体内组织结构、功能状况表现得一清二楚。

  二、为什么说磁共振是人体内部“透视术”?

  磁共振之所以被称为人体内部“透视术”,原因有三点:(1)高分辨率成像,磁共振的高分辨率成像能力可以使其对人身体内的体素、像素等高空间分辨率的结构进行空间内呈现,无论大脑的神经细胞还是心脏的冠脉等微观结构都可清晰显示。(2)多维度成像,磁共振不仅可成像二维平面图,还可实现三维甚至四维图(即带有时间参数的四维),并且可对任何病人任何平面进行横断位扫描,无论是水平面还是垂直面或冠状面都能成像显示。由于磁共振的多参数成像性能,它还可以从不同角度观察病灶,从而获得更多有效信息。例如神经系统方面,磁共振可以观察到其他方法无法检测到的诸如脑干、小脑等结构。(3)功能成像,除了解剖结构,磁共振还可以利用功能成像技术评估组织的功能状态。例如对血液流动进行功能成像技术评估可用来检测脑内的血流变化,对发现诸如脑梗死等疾病是有益的。心脏灌注成像可用来评估心脏的血流,这对诊断心脏病和制定治疗计划都是十分重要的。这种功能成像技术除了提供了组织的形体数据外,也提供了组织的活动机能状态信息,这对进一步理解病情、对评估疗效都至关重要。

  三、磁共振检查的优势

  (1)无辐射:磁共振检查的主要操作流程是在强磁场作用下运用射频脉冲对机体内氢原子核进行激励并接受其发射出的信号,生成影像。在这一步骤中,磁共振并未发生电离辐射,像X线等检查手段每次所摄取的辐射相对而言更小,但累积接触辐射会造成癌症发生率增加,针对孩子、孕妇以及反复接受医学影像检查者,长时间潜伏辐射风险更应引起警惕。

  (2)安全性高:尽管磁共振检查可以穿透检查病人的身体组织,但是不会有辐射的危险。然而,由于磁共振装置本身就有很强的磁性,因此对于体内有金属物品的病人来说,例如心脏起搏器、金属支架、人工关节等,这些病人就不适合进行该项检查,因为他们体内的金属物很有可能受到磁性的影响,从而导致机器损坏或者对病人本身造成伤害。

  (3)无需对比剂:一般情况下,磁共振扫描不需要使用对比剂,对于那些易发生过敏反应的人类患者,磁共振显像的好处是非常明显的,因为在对比剂中有些过敏成分有可能发生重大的过敏反应。但是,在一些特殊情况下,例如在血管造影、部分肿瘤诊断时,医生会考虑到对比剂的应用能够提高图像的清晰度,而在应用对比剂时,会考虑到患者的风险因素并根据需求采取相关预防措施,必要时用无碘对比剂或做过敏试验。与其他成像检查方法相比,磁共振成像对比剂用量相对较少,这进一步保障了其安全性。

  (4)适用范围广:磁共振的应用范围很广,且涉及整个临床医疗的各个领域,包括但不限于以下几个方面:①对神经方面疾病的检查,包括脑肿瘤、脑血管病变、脑受压症状、脑炎、脑外伤等;②对骨科疾病的检查,包括骨裂、骨肿瘤、关节炎、骨质疏松、骨髓炎等;③对心脏疾病方面的检查,包括冠脉硬化、心肌梗死、瓣膜畸形、心脏肿瘤等;④对呼吸系统疾病方面的检查,包括肺炎、肺肿瘤、肺栓塞等;⑤对泌尿生殖系统疾病的检查,包括前列腺癌、子宫肌瘤、卵巢囊肿、膀胱肿瘤等;⑥以腹部为主对健康状况进行评估,包括肝脏、胆、胰腺、脾、肾等实质性病变肿瘤、炎症、囊肿等;⑦关于肌肉关节方面的健康状况,包括肌肉扭伤、关节炎、滑囊炎等。

  总之,磁共振检查作为一种无辐射、高分辨率的人体内部“透视术”,为临床医学提供了强大的诊断工具。走进磁共振,我们不仅能感受到科技的魅力,更能体会到它为人类健康带来的福音。

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